热处理工艺制定

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1）性能要求不高的一般金属零件选材的工艺路线 毛坯→正火或退火→切削加工→零件。 （2）性能要求较高的金属零件选材的工艺路线 毛坯→预先热处理(正火、退火)→粗加工→最终热处理 (淬火、回火，固溶时效或渗碳处理等)→精加工→零件 （3）性能要求较高的精密金属零件选材的工艺路线 3 毛坯→预先热处理(正火、退火)→粗加工→最终热处理 (淬火、低温回火、固溶、时效或渗碳)→半精加工→稳定 化处理或氮化→精加工→稳定化处理→零件。 这类零件除了要求有较高的使用性能外，还要有很高的 尺寸精度和表面光洁度。
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3.零件根据使用性能选材的步骤 通过对零件工作条件和失效形式的全面分析， 确定零件对使用性能的要求；利用使用性能与实 验室性能的相应关系，将使用性能具体转化为实 验室机械性能指标；根据零件的几何形状、尺寸 及工作中所承受的载荷，计算出零件中的应力分 布；由工作应力、使用寿命或安全性与实验室性 能指标的关系，确定对实验室性能指标要求的具 体数值；利用手册根据使用性能选材。
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2.零件使用时的工作条件 （1） 受力状况，主要是载荷的类型(例如动载、 静载、循环载荷或单调载荷等)和大小；载荷的形 式；载荷的特点等。 （2） 环境状况，主要是温度特性、介质情况 等。 （3）特殊要求，如对导电性、磁性、热膨胀、比 重、外观等的要求。
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由于零件所要求的机械性能数据，不能简单地同手册、书本中所给出的完全 等同相待，还必须注意以下情况： 材料的性能不单与化学成分有关，也与加工、处理后的状态有关。 材料的性能与加工处理时试样的尺寸有关，必须考虑零件尺寸与手册中试 样尺寸的差别，进行适当的修正。 材料的化学成分、加工处理的工艺参数本身都有一定波动范围。
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2.三爪卡盘∮160mm 三爪卡盘是装夹工件的机床附件，其卡爪要求有高 的硬度，耐磨性。 材料；45钢 热处理要求：牙部表面≧52HRC，两侧和牙根硬度 为30~~40HRC。
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工艺路线：下料→锻造→正火→机械加工→整体淬火、低回 →牙部高频 淬火、低回→磨削→机械加工→防锈处理（发蓝）。 热处理分析： ①正火：目的是为了、消除毛胚锻造后的内应力，降低硬度改善切削加 工性，同时可以细化晶粒，均匀组织，为后面的热处理做好准备。 ②整体淬火、低回：主要得到回火马氏体保证硬度要求 ③牙部高频淬火、低回：主要目的进一步提高牙部的硬度和耐磨性。 ④防锈处理（发蓝）：发蓝是指刚件在浓碱和氧化剂中加热，使表面形 成致密氧化层的表面处理工艺，致密氧化层可以保护钢件内部不受氧 化，起到防锈作用
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经济性原则 1.材料的价格 零件材料的价格无疑应该尽量低。 材料的价格在产品的总成本中占有较大的比重，据有关资料统计， 在许多工业部门中可占产品价格的30%～70%，因此设计人员要十分 关心材料的市场价格。。 2.零件的总成本 零件选用的材料必须保证其生产和使用的总成本最低。 零件的总成本与其使用寿命、重量、加工费用、研究费用、维修费 用和材料价格有关, 3.国家的资源等因素 随着工业的发展，资源和能源的问题日渐突出，选用材料时必须 对此有所考虑，特别是对于大批量生产的零件，所用材料应该来源丰 富并顾及我国资源状况。 另外，还要注意生产所用材料的能源消耗，尽量选用耗能低的材料。
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热处理 ——课题13
3、热处理零件结构的工艺性 2）避免截面厚薄悬殊，合理安排空洞和键槽
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热处理 ——课题13
3）采用封闭、对称结构
4）采用组合结构
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工艺性能原则 材料的工艺性能应满足生产工艺的要求，这是 选材必须考虑的问题。
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金属材料的零件选材的工艺性能原则 金属材料加工的工艺路线远较高分子材料和陶 瓷材料复杂，而且变化多，不仅影响零件的成形， 还大大影响其最终性能。
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热处理 ——课题13
3、热处理零件结构的工艺性 热处理零件结构工艺性是指在设计需要进行热处 理零件时，既要考虑保证零件的使用性能要求，又要 考虑热处理工艺对零件结构的要求。 如果零件结构工艺性不合理，则可能造成淬火变形、 开裂等热处理缺陷，从而使零件 报废，造成不必要的 损失。一般应注意以下几点： 1）避免尖角与棱角
本章节重点难点 1.热处理工艺位置安排 2.热处理工艺制定原则 3.材料与工艺的选用原则和方法
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热处理 ——课题13
热处理工艺的应用
2、热处理工艺位置 1）预先热处理 （1）退火、正火的工序位置 退火和正火作为预先热处理通常安排在毛坯生产之后， 粗加工之前。其作用是消除毛坯的内应力，细化晶粒，均 匀组织，改善切削加工性，为最终热处理作好组织准备。 退火（或正火）工艺路线一般为： 毛坯生产→退火（或正火）→切削加工。 （2）调质处理的工序位置 一般安排在粗加工之后，半精加工或精加工之前，其 目的是提高零件的综合力学性能。 调质工艺路线一般为： 下料→锻造→正火（或退火）→粗加工→调质→半精加工 （或精加工）。
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作业：
M， 失效形式是磨损为主，因此，要求刃部有较高的硬度和耐磨性，心部 具有足够的强度和韧性。 材料T12钢。 热处理技术要求：刃部硬度为61—63HRC。柄部硬度30—45HRC 工艺路线：下料 退火 机加 分淬火+低回 柄部快速回火 防锈处理。 说出热处理（退火 ，分淬火+低回 ，柄部快速回火 ）的工艺的目的
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TKS!
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热处理 ——课题13
热处理新技术简介
真空热处理 可控气氛热处理
计算机在热处理中的应用
激光热处理
形变热处理
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热处理 ——课题13
2）渗碳工序位置 (1)整体渗碳的工艺路线一般为： 下料→锻造→退火（正火）→粗加工、半精加工→渗碳→ 切除防渗余量→淬火、低温回火→精加工（磨削）。 (2)局部渗碳的工艺路线一般为： 下料→锻造→退火（正火）→粗加工、半精加工→保护非 渗碳部位→渗碳→切除防渗余量→淬火、低温回火→磨削。 3）渗氮工序位置 渗氮零件（38CrMoAlA钢）的工艺路线一般为：下料→锻 造→退火→粗加工→调质→半精加工→去应力退火→精 加工（粗削）→渗氮→（精磨或研磨）。
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热处理 ——课题13
3、热处理零件结构的工艺性 热处理零件结构工艺性是指在设计需要进行热处 理零件时，既要考虑保证零件的使用性能要求，又要 考虑热处理工艺对零件结构的要求。 如果零件结构工艺性不合理，则可能造成淬火变形、 开裂等热处理缺陷，从而使零件 报废，造成不必要的 损失。一般应注意以下几点： 1）避免尖角与棱角
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热处理工艺举例与分析 1.拖拉机连杆螺栓 连杆螺栓是发动机中的重要连接零件，要求有较高的强度，良好的韧性 和塑性，以及较高的疲劳强度。 材料：40Cr钢， 热处理要求：调制后硬度30—35HRC，组织回火索氏体 工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工。 工艺分析：①正火：目的是为了、消除毛胚锻造后的内应力，降低硬度 改善切削加工性，同时可以细化晶粒，均匀组织，为后面的热处理做 好准备。 ②调质：目的为了得到回火索氏体，以防高温回火脆性。
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热处理 ——课题13
2）最终热处理 最终热处理包括各种淬火、回火及化学热处理。其工 序位置一般安排在半精加工之后，磨削之前。 1）淬火工序位置 (1)整体淬火工艺路线一般为： 下料→锻造→退火（正火）→粗加工、半精加工→整体淬 火、回火→精加工（磨削）。 (2)表面淬火工艺路线一般为： 下料→锻造→退火（正火）→粗加工→调质→半精加工→ 表面淬火→低温回火→精加工（磨削）。
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热处理 ——课题13
3、热处理零件结构的工艺性 2）避免截面厚薄悬殊，合理安排空洞和键槽
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热处理 ——课题13
3）采用封闭、对称结构
4）采用组合结构
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老师提示: 老师提示 正确选材是机械设计的一项重要任务，它必须使: ①选用的材料保证零件在使用过程中具有良好的 工作能力。 ② 保证零件便于加工制造。 ③同时保证零件的总成本尽可能低。
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机械零件选材原则
使用性能原则 1.机械零件正确选材的使用性能原则 使用性能主要是指零件在使用状态下材料应该 具有的机械性能、物理性能和化学性能。对大量 机器零件和工程构件，则主要是机械性能。对一 些特殊条件下工作的零件，则必须根据要求考虑 到材料的物理、化学性能。材料的使用性能应满 足使用要求。